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在大型集装箱船舶离港时，根据港口码头提供的装载数据经配载仪计算的船舶稳性报告中的吃水（以下简称计算吃水）与实际观测的离港吃水（以下简称实际吃水）间总是存在不小的误差。船舶大副根据经验在计算艏艉吃水时分别加上某一数值（对某一船舶来说相对固定，但艏艉吃水的增加值通常不同，为10～）后，计算吃水与实际吃水基本相符，这表明船舶实际吃水通常大于计算吃水。该情况会导致以下问题：当因码头泊位、航道水深受限而对船舶离港吃水有明确限制时，若仅根据船舶稳性报告按平均吃水要求查得的该吃水条件下的船舶排水量和载质量计算得出的最大载箱量进行装载，则集装箱装载完毕后，船舶会因实际吃水大于码头吃水限制而无法离港。此时，若船上存有足够压载水，则或许不会影响船舶离港（可能性极小）；而在大多数情况下，只有卸载部分集装箱才能满足船舶离港吃水要求。
1 大型集装箱船舶计算吃水与实际吃水差值原因
一方面，集装箱船舶运营一段时间后，其常数会发生一定变化；另一方面，集装箱货物质量申报不准确的现象时有发生，尤其是内贸集装箱货物质量误差之大令人难以接受。尽管如此，笔者认为，船舶中拱才是导致国际航线大型集装箱船舶计算吃水与实际吃水间存在差值的真正原因。观测大型集装箱船舶离港实际吃水情况发现：舯吃水始终小于艏艉吃水的平均值（即船舶中拱明显），其差值与船舶弯矩成正比，且船舶弯矩恒为中拱；当船舶弯矩接近100%时，舯吃水与艏艉平均吃水的差值最大。
2 大型集装箱船舶中拱原因
大型集装箱船舶的结构特征如下：为达到一定航速要求，配置大功率主机；船体重载水线以下采用流线型（俗称长艏、长艉结构），方形系数较小（满载时最大值约为0.65），仅舯部约1/4部位为接近方形，浮力最大；船体重载水线以上艏艉外板外展至甲板上，甲板平面几乎成长方形，以使甲板载箱量最大。据统计，第三代集装箱船舶舱内和甲板载箱量所占比例分别约为55%和45%，而第六代和第七代集装箱船舶的甲板载箱量所占比例超过50%，这表明现代集装箱船舶甲板载箱量大于舱内载箱量。
当集装箱船舶仅限于舱内载箱时，由于舱容在纵向分配上与船体浮力基本匹配，故只要集装箱配载合理，一般不会导致船舶中拱（例如，目前服务于内贸航线的集装箱船舶由于所载箱量较大且主要装载于舱内，一般不会发生明显中拱）；当甲板装载大量集装箱时，由于甲板沿艏艉载箱量分配大致均匀，导致艏艉重力与浮力严重失衡，即与舯部相比，艏艉部的重力远大于浮力，从而导致船舶中拱。
3 大型集装箱船舶中拱对排水量的影响
由于大型集装箱船舶重载水线以下船体结构特征为艏艉瘦长，舯部方形系数较大，故舯部浮力远大于艏艉部浮力；同时，由于艏艉部甲板装载大量集装箱后产生的重力远大于浮力，从而导致船舶中拱，致使舯吃水小于艏艉平均吃水。舯吃水较小、艏艉吃水较大无疑会引起船舶排水量变化，笔者将之称为排水量损失。
以某万箱船为例，其船舶参数如下：长，垂线间高，宽45.60 m，型深，吃水，排水量；载质量。该万箱船某航次驶离新加坡港时的装载及稳性情况见表1。由此可见，该万箱船实际艏艉平均吃水比计算艏艉平均吃水大40 cm，即船舶中拱导致艏艉吃水增加40 cm。若不考虑船舶常数变化、集装箱货物质量误差等原因，则因中拱导致艏艉吃水增加而造成的排水量损失为/cm €？40 cm=。
该万箱船针对多个港口的离港吃水情况见表2。由此可见：该万箱船实际艏艉平均吃水与计算艏艉平均吃水的最大差值为40 cm（离S港时，此时排水量最大），最小差值为18 cm（离B港时），差值的平均值为28 cm，这意味着该船因中拱导致其吃水平均增加28 cm，相当于船舶平均损失约28 cm吃水的排水量。船舶排水量损失实际上为船舶净载质量的损失，因此，当码头或航道水深受限时，为保证船舶吃水下的最大载质量，必须考虑因船舶中拱引起的排水量（净载质量）损失。
4 大型集装箱船舶中拱应对策略
大型集装箱船舶在运营中始终处于中拱状态，因其导致的排水量损失随船舶吃水大小及中拱程度（船舶弯矩）而变化，当船舶弯矩接近100%时，其排水量损失最大。观测～系列船舶及万箱船发现，在甲板正常装载及船舶弯矩为70%～100%的情况下，因中拱导致艏艉吃水的增加量通常为18～。船舶中拱除导致船舶实际载箱量减少外，还会导致船舶纵向强度构件刚性疲劳。例如，商船三井某集装箱船舶在印度洋自舯部断裂，这与船舶长期中拱导致纵向强度受损不无关系。此外，若为改善船舶中拱而采取增加压载水的措施，则不仅会增加船舶质量，而且会对船舶能效管理等带来负面影响。鉴于此，航运公司有必要采取降低船舶中拱程度的措施，以提升船舶运营效益和安全性。
4.1 合理配载
（1）预配人员制订预配计划时，在确保船舶稳性、纵向强度和局部堆载负荷的前提下，应尽可能将重箱配载于舯部，轻箱配载于艏部。
（2）当船舶未满载时，应尽可能将集装箱配载于舯部而空置艏艉箱位，即尽量通过合理的集装箱配载使沿艏艉分布的货物质量与船舶浮力分布均衡，从而降低中拱程度。此举不仅有利于减少因中拱导致的船舶排水量（净载质量）损失，而且能因船舶压载水减少而减轻船舶质量，还可为船舶纵倾优化提供条件。
（3）预配人员应根据港口、船舶等实际情况制订预配计划；船舶大副应认真审核预配计划，并根据实际情况及时提出预配修正意见，以保证船舶实际装载状态趋于最佳。
4.2 计算时考虑中拱因素
当船舶进出港吃水因码头航道水深不足而受限时，在计算船舶最大载箱量时，必须考虑因中拱而导致的排水量损失；否则，难免因船舶吃水超限而导致临时退箱甚至卸载等问题。
船舶中拱的控制涉及预配人员、码头作业人员、船舶大副等相关人员。船舶预配质量直接关系到船舶载箱能力、稳性、纵向强度、能效管理、船舶运营安全和效益等，因此，预配人员应具备足够的专业知识和丰富的实践经验。不过，由于大型集装箱船舶挂靠港口数量较多，货源变化较大，对预配最优化形成一定制约。
5 结束语
大型集装箱船舶因中拱导致的排水量（净载质量）损失随船型、吃水、吃水差、弯矩等诸多因素的变化而变化，船舶大副和船长应通过实践，不断累积经验，切实掌握船舶在不同装载情况下的相关参数，以便在实际操作中正确估算因中拱导致的排水量（净载质量）损失，从而保证船舶在码头吃水受限时的实际最大载箱量及良好的浮态，提升船舶运营安全性和效益。
（编辑：曹莉琼 收稿日期：2014-12-15）
1 大型集装箱船舶计算吃水与实际吃水差值原因
一方面，集装箱船舶运营一段时间后，其常数会发生一定变化；另一方面，集装箱货物质量申报不准确的现象时有发生，尤其是内贸集装箱货物质量误差之大令人难以接受。尽管如此，笔者认为，船舶中拱才是导致国际航线大型集装箱船舶计算吃水与实际吃水间存在差值的真正原因。观测大型集装箱船舶离港实际吃水情况发现：舯吃水始终小于艏艉吃水的平均值（即船舶中拱明显），其差值与船舶弯矩成正比，且船舶弯矩恒为中拱；当船舶弯矩接近100%时，舯吃水与艏艉平均吃水的差值最大。
2 大型集装箱船舶中拱原因
大型集装箱船舶的结构特征如下：为达到一定航速要求，配置大功率主机；船体重载水线以下采用流线型（俗称长艏、长艉结构），方形系数较小（满载时最大值约为0.65），仅舯部约1/4部位为接近方形，浮力最大；船体重载水线以上艏艉外板外展至甲板上，甲板平面几乎成长方形，以使甲板载箱量最大。据统计，第三代集装箱船舶舱内和甲板载箱量所占比例分别约为55%和45%，而第六代和第七代集装箱船舶的甲板载箱量所占比例超过50%，这表明现代集装箱船舶甲板载箱量大于舱内载箱量。
当集装箱船舶仅限于舱内载箱时，由于舱容在纵向分配上与船体浮力基本匹配，故只要集装箱配载合理，一般不会导致船舶中拱（例如，目前服务于内贸航线的集装箱船舶由于所载箱量较大且主要装载于舱内，一般不会发生明显中拱）；当甲板装载大量集装箱时，由于甲板沿艏艉载箱量分配大致均匀，导致艏艉重力与浮力严重失衡，即与舯部相比，艏艉部的重力远大于浮力，从而导致船舶中拱。
3 大型集装箱船舶中拱对排水量的影响
由于大型集装箱船舶重载水线以下船体结构特征为艏艉瘦长，舯部方形系数较大，故舯部浮力远大于艏艉部浮力；同时，由于艏艉部甲板装载大量集装箱后产生的重力远大于浮力，从而导致船舶中拱，致使舯吃水小于艏艉平均吃水。舯吃水较小、艏艉吃水较大无疑会引起船舶排水量变化，笔者将之称为排水量损失。
以某万箱船为例，其船舶参数如下：长，垂线间高，宽45.60 m，型深，吃水，排水量；载质量。该万箱船某航次驶离新加坡港时的装载及稳性情况见表1。由此可见，该万箱船实际艏艉平均吃水比计算艏艉平均吃水大40 cm，即船舶中拱导致艏艉吃水增加40 cm。若不考虑船舶常数变化、集装箱货物质量误差等原因，则因中拱导致艏艉吃水增加而造成的排水量损失为/cm €？40 cm=。
该万箱船针对多个港口的离港吃水情况见表2。由此可见：该万箱船实际艏艉平均吃水与计算艏艉平均吃水的最大差值为40 cm（离S港时，此时排水量最大），最小差值为18 cm（离B港时），差值的平均值为28 cm，这意味着该船因中拱导致其吃水平均增加28 cm，相当于船舶平均损失约28 cm吃水的排水量。船舶排水量损失实际上为船舶净载质量的损失，因此，当码头或航道水深受限时，为保证船舶吃水下的最大载质量，必须考虑因船舶中拱引起的排水量（净载质量）损失。
4 大型集装箱船舶中拱应对策略
大型集装箱船舶在运营中始终处于中拱状态，因其导致的排水量损失随船舶吃水大小及中拱程度（船舶弯矩）而变化，当船舶弯矩接近100%时，其排水量损失最大。观测～系列船舶及万箱船发现，在甲板正常装载及船舶弯矩为70%～100%的情况下，因中拱导致艏艉吃水的增加量通常为18～。船舶中拱除导致船舶实际载箱量减少外，还会导致船舶纵向强度构件刚性疲劳。例如，商船三井某集装箱船舶在印度洋自舯部断裂，这与船舶长期中拱导致纵向强度受损不无关系。此外，若为改善船舶中拱而采取增加压载水的措施，则不仅会增加船舶质量，而且会对船舶能效管理等带来负面影响。鉴于此，航运公司有必要采取降低船舶中拱程度的措施，以提升船舶运营效益和安全性。
4.1 合理配载
（1）预配人员制订预配计划时，在确保船舶稳性、纵向强度和局部堆载负荷的前提下，应尽可能将重箱配载于舯部，轻箱配载于艏部。
（2）当船舶未满载时，应尽可能将集装箱配载于舯部而空置艏艉箱位，即尽量通过合理的集装箱配载使沿艏艉分布的货物质量与船舶浮力分布均衡，从而降低中拱程度。此举不仅有利于减少因中拱导致的船舶排水量（净载质量）损失，而且能因船舶压载水减少而减轻船舶质量，还可为船舶纵倾优化提供条件。
（3）预配人员应根据港口、船舶等实际情况制订预配计划；船舶大副应认真审核预配计划，并根据实际情况及时提出预配修正意见，以保证船舶实际装载状态趋于最佳。
4.2 计算时考虑中拱因素
当船舶进出港吃水因码头航道水深不足而受限时，在计算船舶最大载箱量时，必须考虑因中拱而导致的排水量损失；否则，难免因船舶吃水超限而导致临时退箱甚至卸载等问题。
船舶中拱的控制涉及预配人员、码头作业人员、船舶大副等相关人员。船舶预配质量直接关系到船舶载箱能力、稳性、纵向强度、能效管理、船舶运营安全和效益等，因此，预配人员应具备足够的专业知识和丰富的实践经验。不过，由于大型集装箱船舶挂靠港口数量较多，货源变化较大，对预配最优化形成一定制约。
5 结束语
大型集装箱船舶因中拱导致的排水量（净载质量）损失随船型、吃水、吃水差、弯矩等诸多因素的变化而变化，船舶大副和船长应通过实践，不断累积经验，切实掌握船舶在不同装载情况下的相关参数，以便在实际操作中正确估算因中拱导致的排水量（净载质量）损失，从而保证船舶在码头吃水受限时的实际最大载箱量及良好的浮态，提升船舶运营安全性和效益。
（编辑：曹莉琼 收稿日期：2014-12-15）